¿Cómo funciona un microchip?

El primer microchip se inventó en 1974. Desde ese momento, las capacidades de procesamiento continúan aumentando a un ritmo exponencial. Los microchips son el cerebro de todos los dispositivos electrónicos que existen. Desde relojes, calculadoras, satélites y computadoras, estos pequeños chips representan las comodidades que facilitan tantas tareas. Los microchips son circuitos integrados que se han grabado en chips de silicio u obleas. Los circuitos integrados transfieren corrientes eléctricas, o señales, que luego son convertidas en instrucciones por un dispositivo receptor. El contenido de silicio del chip, junto con los cables y transistores, crea un entorno muy propicio para la transferencia de electricidad.

Hay varias formas diferentes de construir un microchip. La forma en que se construye depende del uso previsto del chip. En el caso de una computadora personal, el ingrediente principal de la mayoría de los chips es el silicio. El silicio, un ingrediente principal de la arena, es capaz de conducir electricidad o contenerla, lo que lo convierte en un material ideal como chip. Los fabricantes de chips agregan otros metales, como aluminio, cobre y oro, para mejorar las capacidades del chip. Muchos microchips tienen solo 2 a 3 milímetros cuadrados y un par de milímetros de grosor. El diseño real del circuito se dibuja en el chip utilizando luz ultravioleta con una plantilla o máscara como guía. Posteriormente, el cableado y los componentes del transistor se integran en el diseño. Los circuitos integrados complejos pueden tener múltiples capas de componentes integrados e interconectados. Las capacidades de almacenamiento y manipulación de datos de los microchips se realizan mediante estos componentes de transistores incorporados. Un chip simple puede tener hasta 3000 transistores. La corriente eléctrica se traduce en datos utilizables enviando la corriente a través del circuito en una serie de cargas. Los cargos se convierten en realidad en el idioma necesario para comunicarse con un dispositivo receptor. La lógica booleana es el lenguaje utilizado para traducir las corrientes eléctricas en instrucciones utilizables para una computadora. En su forma más simple, la lógica booleana es un código binario que usa dos valores, verdadero y falso, o "encendido y apagado", para traducir la corriente eléctrica en un mensaje utilizable.

Los microchips ofrecen innumerables usos en múltiples áreas de ingeniería y tecnología, que incluyen física, ciencia, óptica y biología. El progreso realizado en un área tiene un efecto progresivo en los demás. Un campo en particular que presenta una gran promesa es la fotónica. La fotónica utiliza las propiedades de la luz como medio para transmitir información. El campo emergente de la optoelectrónica combina los efectos cuánticos de la luz con los efectos magnéticos de los materiales semiconductores. Otro campo de estudio nuevo y prometedor es el de la nanotecnología. La nanotecnología trabaja en el ámbito de los átomos y las moléculas. Es una nueva dimensión de la fabricación que busca crear sustancias, materiales y procesos nuevos y mejorados. Con la nanotecnología, los científicos están trabajando para crear microchips viables del tamaño de moléculas. Si tiene éxito, surgirá un mundo completamente nuevo de productos y capacidades de procesamiento de información.